烯烃装置水洗塔的优化操作

戚云辉

（浙江兴兴新能源科技有限公司，浙江嘉兴 314200）

烯烃装置水洗塔的优化操作

戚云辉

（浙江兴兴新能源科技有限公司，浙江嘉兴 314200）

结合装置的实际情况，通过对水洗塔的改造和优化操作，确保了相同工况下塔的吸收能力的提升和保证了后系统的平稳运行。同时又创造了较好的经济效益。

烯烃分离；水洗塔；BFW ；氧化物 ；吸收

1 项目概况

与传统的石脑油蒸汽裂解相比，产品气中氢、甲烷等轻组分含量少，但含有导致腐蚀结垢的氧化物，而且氮氧化物的存在，容易形成爆炸性胶质，从而产生安全隐患。美国西比埃鲁姆斯工程技术公司（Lummus）根据这些特点，开发了适应 MTO 产品气的烯烃分离技术。MTO 装置的副产品碳四和碳五是优良的烯烃转化原料，烯烃转化技术（OCT）与 MT0工艺相结合，可以将碳四、碳五转化为高价值的丙烯。

DMTO 装置采用烯烃分离（LORU）技术为美国 Lummus公司的专有技术，该技术具有流程简单、操作简便、聚合级乙烯和丙烯回收率高等特点。由于 DMTO技术是近几年新开发的技术，DMTO 反应产物组分与石脑油催化裂化组分有较大的区别，所以与之配套的烯烃分离技术操作方法也需要在原来的催化裂化分离技术的基础上做出较大的改进，因此公司在引进 LORU 技术的基础上，也对 LORU 技术的转化、吸收，特别是相关工艺指标的变化作相应的操作优化方案。

2 主要工艺

本项目的工艺流程为：反应器出口的产品气经过压缩、洗涤、净化之后首先进入脱丙烷塔，脱丙烷塔塔顶的物流进入脱甲烷塔，脱丙烷塔塔底物料进入脱丁烷塔分离 C4和 C5产品。脱甲烷塔采用深冷分离的方式脱除甲烷、氢气等轻组分，脱甲烷塔塔釜的物流进入脱乙烷塔，脱乙烷塔塔顶物料进入乙烯精馏塔进行乙稀的精制。脱乙烷塔塔釜的物流进入丙烯精馏塔，最终得到聚合级丙烯产品。

3 水洗塔的简介

3.1 水洗塔系统工艺流程

水洗塔设计是三段式填料塔。采用散堆矩鞍环填料。

水洗塔 T2101能够脱除产品气中的氧化物（甲醇、二甲醚、乙醇、丙醛和丙酮）。通过产品气和洗涤水的接触，产品气中的氧化物被脱除掉（从MTO装置来的净化水已经过水洗涤水冷却器 E2111冷却）。氧化物溶解在洗涤水中，从水洗塔T2101的底部送到界区。

产品气经过二段压缩后，产品气用冷却水在二段后冷器E2102中冷却，冷却后的产品气进入水洗塔 T2101进行水洗，产品气中的氧化物被脱除掉。塔顶的气通过 E-2104进入碱洗塔。在水洗塔塔底设有油水分离室，油和水通过隔板分离，水通过界位控制送到界区，油通过液位控制返回到二段吸入罐 V2102。

水洗塔的洗涤水来自界区，洗涤水在 LC-2170A 的控制下，进入水洗水缓冲罐 V2112，V2112内的水通过泵 P2113A/B 加压进入水洗水冷却器 E2111，出口水洗水的温度通过 TC-2107调节冷却水的流量控制。冷却后的水洗水，在 FC-2104控制下，进入水洗塔的顶部。（见图1）水洗塔工艺流程图。如果水洗塔不能较好地除去去产品气中的氧化物。将导致后面碱洗塔会产生过多的黄油。从而影响系统的平稳运行[1]。

图1 水洗塔工艺流程图

3.2 水洗塔系统操作要点

3.2.1 反应温度对进入水洗塔的氧化物的影响

通过开车过程中的数据积累，发现MTO在催化剂的升温过程中，组分变化比较大，而且过来的氧化物也明显的上升（见图2）。

图2 对应的反应温度下氧化物变化情况

因此在反应温度变化时，控制合适的水洗量和水洗水的温度就很重要。

3.2.2 水洗水量和水洗温度对氧化物脱除的影响

水洗水的温度和水洗量对氧化物有着直接的关系，通过对塔顶水洗水中氧化物分析，得知水洗水的温度升高和水洗量的降低，塔顶的氧化物含量也有不同程度的上升。（见图3和图4）水洗温度和水洗量对氧化物的影响。

因此低的温度是有利于氧化物的脱除的。但是水洗水温度过低也不可取。

主要原因：

（1）温度低可以更好地脱除氧化物，同时也将更多的 C5+烃类洗下来，导致塔釜的油含量增加。这样将增加油回收利用和污水处理的能耗。

（2）低的水洗水温度将导致反应气温度的降低，过低或过高的反应气温度都不利于碱洗塔的吸收[1]

图3 水洗温度对氧化物的影响

图4 水洗量对氧化物的影响

（3）大的水洗量有利于氧化物的脱除，但是当氧化物含量 ＜200×10-6的控制指标或根据碱洗塔的操作情况，我们考虑尽可能地降低水洗水量来降低能耗。

结合以上情况在操作中100% 负荷控制水洗水量 55t/h。水洗水温度37.5℃比较合适。当出现负荷调整，温度变化等情况时也可相应的进行调整。

4 水洗塔在实际操作中的优化及问题处理

在装置开车进反应气前，通过 T2101塔底出料管线和V2112罐进料管线上的连通管线进行塔的内循环。T2101干净的水通过压差又回收到 V2112罐，继续再补入 T2101，一方面减少BFW的补入量，同时又减少了污水处理量，又经济又环保。（管线还有另外作用就是，一旦水的补入量短时间中断，内循环还能维持）具体公司水洗量情况（见表1）

表1 水洗量情况一览表

反应气一旦进入分离系统后，水洗水中就会含有氧化物，此时就要及时控制水洗水的内循环量，这时就需要补入 BFW和透平凝液了，同时内循环慢慢退出。否则会影响塔顶氧化物超标。

一开始由于系统组分比较杂，在线分析仪还不能投用，安排2h不间断离线采样，如果发现醛酮及氧化物超标，及时关小内循环量，加大补充新鲜 BFW 量和透平凝液量，从20t/h，慢慢提到 60t/h。控制指标在氧化物不超过 200×10-6。

在装置运行正常后，考虑到系统的节能减排，将吸收水由切换到DMTO 过来的净化水。虽然这样达到了吸收水的循环利用，减少了 BFW 和透平凝液的用量。开始由较好的经济效益，但时间一长并没有达到很好的吸收效果。水洗塔顶的氧化物含量偏高，同时 E-2111换热效果变差。循环水调节阀有刚开始的45% 慢慢到100% 全开，有时还要打开调节阀旁路来维持水洗水温度。

结合净化水的分析数据（见表2）和其他同类装置的情况。我们分析：由于净化水里面带催化剂粉末，固含量高。同时水中还含有少量夹带过来的油，导致净化水COD含量高，同时催化剂粉末在 E-2111列管上沉积，严重影响换热效果，导致吸收水温升高，影响到吸收效果。

同时反应气也会夹带催化剂的粉末和油形成的混合物还会富集在填料上影响吸收效果，更严重导致塔的堵塞[3]。

表2 净化水分析表

由于以上情况的出现。果断地将净化水切出，改用干净的 BFW 20t/h 和丙烯机的透平凝液 40t/h。（透平凝液正常量40t/h 左右）作为水洗水。并且达到了很好的吸收效果氧化物＜150×10-6。

表3 凝液分析表

同时在 E-2111 导淋接临时管线，注入洗油，对 E-2111 壳层进行清洗，但是达到的清洗效果不理想。循环水调节阀只由原先的100% 降到85%。

由于 BFW 是外买的价格10 元 /t。而装置蒸汽凝液外卖才4元 /t，中间有较大的差价。

为了进一步提高经济效益，结合装置的情况和实际的管线流程。在装置第一次大修期间，对 E-2111列管进行清洗彻底清除污垢提高换热效果。同时对水洗水管线进行改造，见图5。

图5 水洗塔改造后工艺流程图

公司运保中心蒸汽凝液的外送量为 75t/h，其中的 30t是送到 MTO 的余热锅炉产汽。将运保中心的凝液补60t到水洗塔当吸收水用。同时40t的透平凝液30t改到 MTO 余热锅炉。两边多余的凝液外送（见表1）。

达到的效果 ：a）节省了 BFW20t/h 的用量，产生 100 万 /a的经济效益。

①用水温相对低的系统凝液降低了 E-2111的循环水换热量，现在循环水调节阀开度只有27%

② BFW 和凝液流量都有了相应的调节阀控制，V-2112液位由 LV-2170自动控制更稳定，没改造前，LV-2170 手动全开，FV-2103调节 BFW 的流量来控制 V-2112罐液位的，需要经常手动调整。

5 结束语

结合自己的实际操作情况，对系统进行了优化。在满足操作要求的情况下，尽可能的降低能耗，提高经济效益。虽然对系统进行了技改，达到了一定的效果，但是这只是对整个大系统优化的一小部分。为了保证装置的长期平稳的运行，还将继续努力摸索研究。

[1] 黄 仁耿 .影响碱 洗塔操 作的因 素及解决 措施 [J].乙烯 工 业，2005，17，（2）36-40.

[2] 王才卓 .浅谈工业锅炉水质对锅炉的影响及防护措施 [J].科技资讯，2011，（6）.

[3] 孙冬冬 .烯烃分离水洗塔堵塞问题分析和处理 [J].中国石油化工标准质量，2013，（20）..

Optimized Operation of Olefine Plant Washing Tower

Qi Yun-hui

Combining with the actual situation of the device，the improvement of the absorptive capacity of the tower under the same working conditions is ensured by the transformation and optimization of the washing tower and the smooth operation of the latter system is ensured.While creating a better economic benef i ts.

olef i n separation ；washing tower ；BFW ；oxide ；absorption

TQ221.2

：B

：1003–6490（2017）07–0019–02

2017–05–15

戚云辉（1984—），男，浙江海宁人，技术员，主要从事甲醇制烯烃（DMTO），烯烃分离工作。